JP5751230B2 - Sludge dewatering method - Google Patents
Sludge dewatering method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5751230B2 JP5751230B2 JP2012218230A JP2012218230A JP5751230B2 JP 5751230 B2 JP5751230 B2 JP 5751230B2 JP 2012218230 A JP2012218230 A JP 2012218230A JP 2012218230 A JP2012218230 A JP 2012218230A JP 5751230 B2 JP5751230 B2 JP 5751230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- floc
- flocculant
- added
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims description 109
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 85
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 24
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 22
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 21
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 20
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 20
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 244000144992 flock Species 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 7
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 6
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- LBSANEJBGMCTBH-UHFFFAOYSA-N manganate Chemical compound [O-][Mn]([O-])(=O)=O LBSANEJBGMCTBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methyl-cyclopentane Natural products CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N n-[(2r,3r)-1,3-dihydroxyoctadecan-2-yl]tetracosanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCC BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000004968 peroxymonosulfuric acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
本発明は、汚泥に凝集剤と繊維を添加して凝集する方法において、正電荷を持つ物質を含む汚泥に、少なくとも１種の凝集剤を添加した後で、電荷を持つ繊維を添加し、フロックの形状、体積及び全フロック中の特定の形状、体積のフロックの分率を制御することにより、凝集後に得られる汚泥の脱水性を著しく改善し、脱水ケーキの含水率を低減させる技術に関する。 The present invention relates to a method of adding a flocculant and fibers to sludge and aggregating, adding at least one flocculant to sludge containing a positively charged substance, then adding charged fibers, The present invention relates to a technique for remarkably improving the dewaterability of sludge obtained after agglomeration and reducing the moisture content of the dewatered cake by controlling the shape, volume, and specific shape in the total floc and the fraction of the floc of the volume.
下水汚泥や、工業排水処理で発生する汚泥、または建設汚泥等の汚泥は、減容化して処分するか、減容化後に有効利用されることが多い。減容化の方法には機械的脱水、乾燥、焼却等があるが、その中で機械的脱水は最も省エネルギーな方法の一つであり、単独で利用されるだけでなく、汚泥を乾燥または焼却する場合にも、多くの場合前処理として実施されている。 Sludge such as sewage sludge, sludge generated in industrial wastewater treatment, or construction sludge is often disposed of after being reduced in volume or effectively used after volume reduction. Volume reduction methods include mechanical dehydration, drying, and incineration. Among them, mechanical dehydration is one of the most energy-saving methods, and it is not only used alone, but also sludge is dried or incinerated. In many cases, pre-processing is performed.
脱水後の汚泥は脱水ケーキと呼ばれ、脱水ケーキの含水率はできるだけ低くすることが望ましい。その理由は、例えば汚泥を処分する場合、脱水ケーキの含水率を低くするほど、処分する汚泥量が減るという利点があるだけでなく、運搬等にかかる費用が安くなるというメリットもある。また、汚泥を乾燥または焼却する際は、汚泥中の水分を蒸発させるために、重油や石炭粉などの補助燃料が使用されており、脱水ケーキの含水率を低減する程、補助燃料の使用量を少なくすることができる。更に、汚泥を焼却する場合では、脱水ケーキの含水率が６５％程度を下回ると、汚泥が自燃可能となる場合が多く、その場合には、補助燃料が不要となると言われている。そのため、汚泥の機械的脱水では、脱水ケーキの含水率を低減することが重要である。 The sludge after dehydration is called dehydrated cake, and it is desirable to make the water content of the dehydrated cake as low as possible. The reason for this is that, for example, when the sludge is disposed of, the lower the moisture content of the dehydrated cake, there is an advantage that the amount of sludge to be disposed is reduced, and there is also an advantage that the cost for transportation is reduced. In addition, when drying or incinerating sludge, auxiliary fuel such as heavy oil or coal powder is used to evaporate the water in the sludge, and the amount of auxiliary fuel used is reduced as the moisture content of the dehydrated cake decreases. Can be reduced. Furthermore, when incinerating sludge, if the moisture content of the dehydrated cake is less than about 65%, the sludge often becomes capable of self-combustion, and in that case, it is said that no auxiliary fuel is required. Therefore, in the mechanical dewatering of sludge, it is important to reduce the moisture content of the dewatered cake.
汚泥の機械的脱水法は、汚泥に凝集剤を添加して粗大なフロックを形成させてから、圧搾することが一般的である。しかし、凝集剤を使用すると、高圧を作用させてもフロックの内部に取り込まれた水の除去は難しく、低含水率の脱水ケーキを得ることができない。現在の技術では、一般的な脱水ケーキの含水率は８５〜９５％であり、最新の脱水機を用いても８０％程度が限界と言われている。 In the sludge mechanical dehydration method, a flocculant is added to sludge to form coarse flocs, and then the squeezing is generally performed. However, when a flocculant is used, it is difficult to remove the water taken into the flocs even when high pressure is applied, and a dehydrated cake having a low water content cannot be obtained. With the current technology, the moisture content of a general dehydrated cake is 85 to 95%, and it is said that about 80% is the limit even with the latest dehydrator.
汚泥に脱水補助剤として繊維を添加すると、脱水ケーキの含水率を低減できることが知られている。例えば、汚泥に凝集剤とセルロース等を主成分とする繊維状脱水補助剤を添加して、大きなフロックを形成させてから機械的脱水する方法が知られている（特許文献１）。この方法では脱水補助剤の電荷についての記載がなく、一般的にポリエチレンテレフタラートやナイロンは電荷を持たず、セルロースやレーヨンも合成法によっては電荷を持たない場合と持つ場合があるが、これらについては言及されていない。また、凝集剤と脱水補助剤の電荷の関係については記載されておらず、フロックの形状についても考慮されていないため、脱水補助剤の添加量が汚泥の固形分に対して３〜１０％と非常に多いといった問題がある。また、汚泥に凝集剤と古紙粉砕物を混和して凝集させた後、脱水処理する方法が知られている（特許文献２）。この方法では、凝集剤には、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、両性ポリマー等を使用することが記載されているが、古紙粉砕物の電荷については記載されておらず、フロックの形状についても考慮されていないため、古紙粉末の添加量が６．２〜４０％と非常に多いといった問題がある。また、生物処理後の余剰汚泥に凝集剤を添加してから脱水機にて一次脱水し、発生した脱水後汚泥を繊維状物質と混合して二次脱水する方法が知られているが、この方法では一次脱水時にフロックが壊れてしまい、汚泥が泥状に戻ってしまうため、この泥状の汚泥に繊維を添加しても、二次脱水で効率よく汚泥の泥から水を抜き取ることができない（特許文献３）。 It is known that the water content of the dewatered cake can be reduced by adding fibers to the sludge as a dehydration aid. For example, a method is known in which a flocculant, cellulose, and other fibrous dehydration aids are added to sludge to form a large floc and then mechanically dehydrated (Patent Document 1). In this method, there is no description about the charge of the dehydration aid. Generally, polyethylene terephthalate and nylon have no charge, and cellulose and rayon may or may not have a charge depending on the synthesis method. Is not mentioned. In addition, since the relationship between the charge of the flocculant and the dehydration aid is not described, and the shape of the floc is not taken into consideration, the addition amount of the dehydration aid is 3 to 10% with respect to the solid content of the sludge. There is a problem that it is very common. Further, a method is known in which a flocculant and a waste paper pulverized material are mixed and coagulated in sludge and then dehydrated (Patent Document 2). In this method, it is described that an anionic polymer, a cationic polymer, an amphoteric polymer or the like is used as the flocculant, but the charge of the waste paper pulverized product is not described, and the shape of the floc is also considered. Since this is not done, there is a problem in that the amount of waste paper powder added is very high at 6.2 to 40%. In addition, a method is known in which flocculant is added to surplus sludge after biological treatment, followed by primary dehydration with a dehydrator, and the generated dewatered sludge is mixed with fibrous material for secondary dehydration. In this method, the floc breaks at the time of primary dehydration, and the sludge returns to mud, so even if fibers are added to this mud, the water cannot be efficiently removed from the sludge by secondary dehydration. (Patent Document 3).
従来の方法は、汚泥の機械的圧搾時に繊維の網目が汚泥の流出を防ぐ効果といった物理的な効能だけを利用した方法であるため、繊維を大量に添加しなければ含水率を低減させることができないといった欠点がある。そこで、本発明は繊維の添加量が少量であっても、脱水ケーキの含水率を低減できるようにすることを課題とする。 The conventional method is a method that uses only physical effects such as the effect that the fiber mesh prevents sludge outflow when the sludge is mechanically squeezed, so the moisture content can be reduced unless a large amount of fiber is added. There is a drawback that it cannot be done. Therefore, an object of the present invention is to reduce the moisture content of a dehydrated cake even when the amount of fibers added is small.
上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、繊維として電荷を持つ繊維を使用し、この繊維と凝集剤を、繊維と凝集剤が持つ電気的な作用を考慮した順番で汚泥に添加し、フロックの形状を制御することで繊維の添加量が少量であっても、脱水ケーキの含水率を著しく低減できることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, as a result of intensive studies, a fiber having a charge is used as a fiber, and the fiber and the flocculant are added to the sludge in the order considering the electrical action of the fiber and the flocculant. It has been found that the moisture content of the dehydrated cake can be significantly reduced by controlling the floc shape even if the amount of fiber added is small.
本願は以下の各発明を包含する。
（１）凝集作用のある正電荷を持つ物質を１ｐｐｍ以上含む／または含ませた汚泥に少なくとも１種の凝集剤を添加してフロックを形成させた後で、電荷を持つ繊維を添加し、フロックの形状として、最長辺と最短辺の比率が１０：１〜１：１の範囲であって、体積として０．１ｍｍ３〜１５ｃｍ３であるフロックが全フロック数の５％以上であるように制御して汚泥を凝集させ、脱水前までフロックを保持する汚泥の脱水方法。
The present application includes the following inventions.
(1) After adding flocs by adding at least one flocculant to sludge containing 1 ppm or more of a positively charged substance having an aggregating action, a charged fiber is added to the flocs. As a shape, the ratio of the longest side to the shortest side is in the range of 10: 1 to 1: 1, and the flock whose volume is 0.1 mm 3 to 15 cm 3 is controlled to be 5% or more of the total number of flocks. The sludge is dewatered by agglomerating the sludge and holding the floc until dewatering.
（２）前記汚泥に、少なくとも１種の凝集剤を添加してフロックを形成させた後で、電荷を持つ繊維を添加し、その後さらに凝集剤を添加する（１）記載の汚泥の脱水方法。 (2) The sludge dewatering method according to (1), wherein at least one flocculant is added to the sludge to form a floc, a charged fiber is added, and then a flocculant is further added.
（３）前記汚泥に少なくとも１種の凝集剤を添加し、フロックを形成後に濃縮してから、電荷を持つ繊維を添加する（１）又は（２）に記載の汚泥の脱水方法。 (3) The method for dewatering sludge according to (1) or (2), wherein at least one flocculant is added to the sludge, the flocs are formed and then concentrated, and then a charged fiber is added.
（４）電荷を持つ繊維が木材由来の繊維である（１）〜（３）のいずれか１項に記載の汚泥の脱水方法。 (4) The sludge dewatering method according to any one of (1) to (3), wherein the charged fiber is a fiber derived from wood.
凝集作用のある正電荷を持つ物質を１ｐｐｍ以上含む汚泥に少なくとも１種の凝集剤を添加してフロックを形成させた後で、電荷を持つ繊維を添加し、フロックの形状として、最長辺と最短辺の比率が１０：１〜１：１の範囲であって、体積として０．１ｍｍ３〜１５ｃｍ３であるフロックが全フロック数の５％以上であるように制御することで、フロックの内部に水が通り抜ける道筋を形成しながら、更に、脱水機による圧搾時に繊維の網目によってフロックが流出することを防ぐことが出来るので、高い圧力をかけることが可能になり、汚泥を脱水する際に、著しく脱水ケーキの含水率を低減することができ、添加する繊維量も少ないため汚泥量を増やすことなく効率的に脱水することが出来る。 After adding flocs by adding at least one flocculant to sludge containing 1 ppm or more of a positively charged substance that has an aggregating action, add charged fibers to form the floc shape with the longest side and the shortest side. By controlling so that the ratio of sides is in the range of 10: 1 to 1: 1 and the volume is 0.1 mm 3 to 15 cm 3 is 5% or more of the total number of flocs, While forming a route through which water passes, it is possible to prevent the floc from flowing out due to the fiber network when squeezing with a dehydrator, so it is possible to apply high pressure, and when dewatering sludge, The moisture content of the dewatered cake can be reduced, and the amount of fibers added is small, so that the water can be efficiently dehydrated without increasing the amount of sludge.
以下に本発明を実施するための形態について述べる。
本発明で対象とする汚泥は、汚泥中に凝集作用のある電荷を持つ物質を１ｐｐｍ以上含有する汚泥であれば制限はない。例えば、上水製造工程から発生する汚泥、下水処理工程から発生する汚泥、食品製造工程、製紙工程、製薬工程、建築工程、建設工程等から発生する汚泥等、公知の工程から発生する汚泥であれば、如何なる汚泥でもよく、好気性処理、嫌気性処理、好気性／嫌気性処理といった汚泥が発生する処理法にも関わらず、公知の汚泥であれば、如何なる汚泥にも適用することができるが、好ましくは、下水処理や食品製造工程から発生する汚泥のような、汚泥中の繊維量が少ないものがよい。
Embodiments for carrying out the present invention will be described below.
The sludge targeted in the present invention is not limited as long as the sludge contains 1 ppm or more of a substance having an aggregating charge in the sludge. For example, sludge generated from the water supply manufacturing process, sludge generated from the sewage treatment process, sludge generated from a known process such as sludge generated from a food manufacturing process, paper manufacturing process, pharmaceutical process, building process, construction process, etc. For example, any sludge can be used, and it can be applied to any sludge as long as it is a known sludge regardless of the treatment method in which sludge is generated such as aerobic treatment, anaerobic treatment, and aerobic / anaerobic treatment. Preferably, the amount of fiber in the sludge is small, such as sludge generated from sewage treatment or food production processes.
汚泥に含有される正電荷を持つ物質としては、硫酸アルミニウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリアミン、メラミン酸コロイド、ジシアンジアミド等の無機塩や有機化合物が挙げられる。また、これらが汚泥を含む水中で溶解した時に生じるイオンと同じイオンを含む物質でもよく、例えば水に溶解してアルミニウムイオンを供給する物質や鉄イオンを供給する物質であれば異なる構造の物質でもよい。 The positively charged substances contained in the sludge include aluminum sulfate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, aluminum chloride, calcium chloride, polyaluminum chloride, polysulfuric acid Examples include inorganic salts and organic compounds such as iron, polydiallyldimethylammonium chloride, polyamine, melamic acid colloid, and dicyandiamide. In addition, these may be substances containing the same ions as those generated when dissolved in water containing sludge. For example, substances that dissolve in water to supply aluminum ions or substances that supply iron ions may have different structures. Good.
汚泥は排水中でコロイド粒子の状態で電気的に反発して漂っており、正電荷をもつ物質は、イオンの力で汚泥コロイドの反発力を奪い、汚泥コロイドの分子間力（ファンデルワールス力）によって、微小フロックを作る働きをする。この作用を発現させるためには、正電荷を持つ物質は、汚泥中に乾燥重量が１ｐｐｍ以上含まれる必要が有るため、添加して１ｐｐｍ以上含有させることも可能である。 Sludge drifts in the state of colloidal particles in the wastewater, and the positively charged substance takes away the repulsive force of the sludge colloid by the force of ions, and the intermolecular force of the sludge colloid (Van der Waals force) ) To create a micro flock. In order to develop this effect, a substance having a positive charge needs to be contained in the sludge at a dry weight of 1 ppm or more, so it can be added and contained at 1 ppm or more.
汚泥に添加する凝集剤には、水の中に存在する有機物および／または無機物を電気的な力によって凝集させ、フロックとして捕集する働きがある。汚泥に添加する繊維として、電荷を持たない繊維を使用した場合と、電荷を持つ繊維を使用しても、繊維と凝集剤の電荷のバランスを考慮しない順番で汚泥に添加した場合には、フロックと繊維が絡み合うことでフロックをまとめるという物理的効果は得られるが、フロック内に取り込まれた水を抜き取ることは困難である。そのため、低い含水率を低減するためには、繊維がフロック内で網目を形成できるまで、繊維を大量に添加しなければならない。また、この場合にはフロック中の繊維の分散性が悪いため、フロックの形状がいびつとなる。 The flocculant added to the sludge has a function of aggregating organic substances and / or inorganic substances present in water by electric force and collecting them as flocs. If fibers that do not have a charge are used as sludge fibers, or if fibers that have charges are used and are added to sludge in an order that does not consider the balance between the fibers and the coagulant, floc However, it is difficult to extract water taken in the flocs, although the physical effect of flocking the flocs can be obtained by entwining the fibers with each other. Therefore, in order to reduce the low moisture content, a large amount of fiber must be added until the fiber can form a network within the floc. In this case, since the dispersibility of the fibers in the floc is poor, the floc shape becomes irregular.
一方、繊維として電荷を持つ繊維を使用し、繊維と凝集剤が化学的に反発する力を利用すると、フロック内部に水の通り抜ける筋道を形成することが可能であるため、フロックに取り込まれた水を容易に脱水することが可能となる。この方法では、繊維がフロック中で均一に分散するほど高い脱水効果が得られ、繊維が均一に分散するほど、フロックの三次元構造は、最長辺と最短辺の比率が小さくなり、球体に近づくことが見出され、更に具体的には、フロックの構造において最長辺と最短辺の比率が１０：１〜１：１の範囲であるフロックが全フロック数の５％以上となるように制御すると、脱水ケーキの含水率を著しく低減できることを見出した。 On the other hand, if a fiber having a charge is used as the fiber and the force that chemically repels the fiber and the flocculant is used, it is possible to form a path through which water passes inside the floc. Can be easily dehydrated. In this method, as the fibers are uniformly dispersed in the floc, a higher dehydration effect is obtained. As the fibers are evenly dispersed, the three-dimensional structure of the floc has a smaller ratio of the longest side to the shortest side and approaches the sphere. More specifically, when the floc structure is controlled so that the ratio of the longest side to the shortest side is in the range of 10: 1 to 1: 1 in the floc structure is 5% or more of the total number of flocs. The present inventors have found that the water content of the dehydrated cake can be significantly reduced.
更に好ましくは、フロックの構造において最長辺と最短辺の比率が１．５：１〜１：１の範囲であるフロックが全フロック数の２０％以上となるように制御すると、フロック内部に水の通り道ができるだけでなく、フロック間にも空隙が生じ、汚泥から水が通り抜ける道筋を確保する効果が著しく向上する。最長辺と最短辺の比率が１０：１〜１：１の範囲であるフロックが全フロック数の５％よりも少ない場合には、電荷を持つ繊維の価格に対し、脱水性が向上することで得られる経済的効果が小さいことが見出された。 More preferably, if the floc structure is controlled so that the ratio of the longest side to the shortest side is in the range of 1.5: 1 to 1: 1 is 20% or more of the total floc number, Not only can a passage be made, but a gap is also generated between the flocs, and the effect of securing a route through which water passes from the sludge is remarkably improved. When the ratio of the longest side to the shortest side is less than 5% of the total number of flocs in the range of 10: 1 to 1: 1, the dewaterability is improved with respect to the price of the charged fiber. It has been found that the resulting economic effect is small.
フロックの大きさについては、凝集剤と繊維の反発の強さによってフロックが小さくなる場合があり、フロックの体積が０．１ｍｍ３よりも小さい場合は、フロックがフィルター式脱水機に目詰まりしてしまう可能性や、スクリュープレスの目穴から抜け落ちる可能性があるため、好ましくなく、一方、フロックの体積を１５ｃｍ３よりも大きくするためには、凝集剤や繊維の添加量が大幅に増えてしまうため、経済的ではない。フロックの体積のさらに好ましい範囲としては１〜１０ｃｍ３であり、この範囲では、フロックが脱水機を目詰まりさせることや、脱水機から抜け落ちることなく脱水することができる。 As for the size of the floc, the floc may be reduced depending on the repulsion strength of the flocculant and the fiber. If the floc volume is smaller than 0.1 mm 3 , the floc is clogged in the filter type dehydrator. In order to make the floc volume larger than 15 cm 3 , the amount of the flocculant and the fiber added greatly increases. Because it is not economical. A more preferable range of the floc volume is 1 to 10 cm 3 , and in this range, the flock can be dehydrated without clogging the dehydrator or falling off the dehydrator.
汚泥に少なくとも１種の凝集剤を添加してフロックを形成させた後で、電荷を持つ繊維を添加すると、フロックが小さくなり、脱水機の目穴から抜け落ちる場合があるときには、その後さらに凝集剤を添加することで、フロックの内部に水が通り抜ける道筋と、汚泥の流出を防ぐ網目を形成させながら、更に、フロックを粗大化することができるので、汚泥を脱水する際に、著しく脱水ケーキの含水率を低減できるため好ましい。 After adding flocs by adding at least one flocculant to sludge and adding charged fibers, the flocs may become smaller and fall out of the dehydrator's eye hole. By adding it, it is possible to further increase the size of the floc while forming a route through which water passes inside the floc and a mesh that prevents sludge from flowing out. It is preferable because the rate can be reduced.
さらには、汚泥に少なくとも１種の凝集剤を添加し、凝集沈殿処理などで濃縮してから電荷を持つ繊維を添加すると、汚泥と電荷を持つ繊維を効率的に混合することができるので、電荷を持つ繊維の添加量を少なくすることができる。 Furthermore, when at least one flocculant is added to the sludge and the fibers having electric charge are added after concentration by coagulation sedimentation treatment, the sludge and the fibers having electric charge can be mixed efficiently. It is possible to reduce the amount of the fiber having the.
本発明で使用する電荷を持つ繊維は、木材パルプ、綿、麻、古紙パルプ、非木材パルプといった如何なる天然物を用いることができるし、電荷を付与したポリプロピレン等の如何なる電荷を持つ合成繊維も使うことができる。また、繊維に電荷を持つ物質を固定化、および／または吸着させたものを用いることもできる。また、紙パルプ製造工場から回収された繊維や、繊維分を多く含むスラッジを用いることもできる。繊維の持つ電荷はアニオン性、カチオン性、その両方でもよく、繊維中の電荷の量は特に限定されないが、電荷を持つ繊維は、比表面積が大きく、柔軟性のある素材が好適であることが分かった。 As the fiber having a charge used in the present invention, any natural product such as wood pulp, cotton, hemp, waste paper pulp, and non-wood pulp can be used, and any charged synthetic fiber such as polypropylene having a charge is used. be able to. Moreover, what fixed and / or adsorb | sucked the substance which has an electric charge to a fiber can also be used. Moreover, the fiber collect | recovered from the paper pulp manufacturing factory and the sludge containing many fiber parts can also be used. The charge of the fiber may be anionic or cationic, and the amount of charge in the fiber is not particularly limited, but it is preferable that the fiber having a charge has a large specific surface area and is flexible. I understood.
このような繊維について鋭意検討した結果、木材パルプ由来の繊維は、ヘミセルロース由来のカルボキシル基を持つので、アニオン性の電荷を持ち、繊維の構造は、多糖類が複雑な構造で高分子化したものであるため、比表面積が非常に大きく、更に柔軟性があるため、木材パルプ由来の繊維を使用すると、少ない繊維の添加量で、脱水ケーキの含水率を著しく低減することが可能であることが分かった。更に良いことには、木材パルプを用いると、繊維と汚泥が良好に絡み合うことで、フロックの密度が高くなる効果があり、フロックの沈降性と圧密性が良好となるので、脱水機で脱水する前の段階で、水分と汚泥の分離性を向上させることができる。更に好ましくは、木材パルプは、天然物であるために持続的に供給でき、カルボキシル基といったアニオン性の電荷を持ち、更に安価であるため好適に用いられる。また、繊維は乾燥した状態、湿った状態、液中に分散された状態でも使用することもできるが、繊維の分散性と、汚泥および凝集剤との馴染み易さを考慮し、液中に分散してから使用することが好ましい。 As a result of intensive studies on such fibers, fibers derived from wood pulp have hemicellulose-derived carboxyl groups, so they have an anionic charge, and the structure of the fibers is a polymerized polysaccharide with a complex structure. Therefore, since the specific surface area is very large and more flexible, it is possible to remarkably reduce the moisture content of the dehydrated cake with a small amount of fiber added when using fibers derived from wood pulp. I understood. Even better, when wood pulp is used, the fiber and sludge are intertwined well, which has the effect of increasing the density of the floc, and the floc settleability and compaction are good, so it is dewatered with a dehydrator. In the previous stage, the separation of moisture and sludge can be improved. More preferably, wood pulp is suitably used because it is a natural product and can be supplied continuously, has an anionic charge such as a carboxyl group, and is inexpensive. The fibers can also be used in a dry, wet, or dispersed state in the liquid, but are dispersed in the liquid in consideration of the dispersibility of the fiber and the familiarity with sludge and flocculants. It is preferable to use it after that.
本発明で、繊維として木材パルプを使用する場合は、木材パルプに前処理を施すことができる。前処理の一例として叩解し、比表面積を増大させることができるし、木材パルプにオゾン、塩素、二酸化塩素、過硫酸、次亜塩素酸、過酸化水素等の公知の酸化剤による酸化処理や、ＴＥＭＰＯ酸化法、フェントン酸化法等の公知の酸化法によって酸化処理を施し、木材パルプ中のアニオン性残基量を増やしてから使用することもできる。また、アニオン性を持つ化合物および／またはカチオン性を持つ化合物を木材パルプに固定／吸着させてから、使用することも可能である。 In the present invention, when wood pulp is used as the fiber, the wood pulp can be pretreated. Beating as an example of pretreatment, can increase the specific surface area, oxidation treatment with known oxidants such as ozone, chlorine, chlorine dioxide, persulfuric acid, hypochlorous acid, hydrogen peroxide on wood pulp, It can also be used after an oxidation treatment is performed by a known oxidation method such as a TEMPO oxidation method or a Fenton oxidation method to increase the amount of anionic residues in the wood pulp. It is also possible to use a compound having an anionic property and / or a compound having a cationic property after being fixed / adsorbed on the wood pulp.
本発明で使用する凝集剤は、アニオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、ノニオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリル酸ナトリウム、カチオン性ポリアクリル酸アルキルエステル、カチオン性ポリメタアクリル酸アルキルエステル、カチオン性ポリアミン、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、カチオン性ジシアンジアミド、カチオン性アミノ縮合物、アニオン性アルギン酸ナトリウム、アニオン性カルボキシメチルセルロース、ノニオン性苛性化デンプン等、アニオン性、カチオン性、ノニオン性に関わらず、また、その分子量や主たる特性をもたらす官能基の量に関わらず、また、直鎖状もしくは枝分かれ状といった形状にも関わらず、公知の如何なる有機高分子化合物も用いることができるし、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第三鉄、塩素化コッパラス等の如何なる無機塩類も用いることができる。また、凝集剤は、一種類のみ使用することもできるし、複数の種類を使用することもできる。また、珪藻土、活性シリカといった助剤、硫酸や塩酸、水酸化ナトリウムといったｐＨ調整剤、マンガン酸塩、次亜塩素酸塩、硫酸第一鉄等の酸化・還元剤、凝集剤等の補助薬剤を使用することもできる。凝集剤や補助薬剤、電荷を持つ繊維の選択や添加量の決定は、ジャーテストや脱水試験等を行い、フロックの形状や脱水性を考慮して適宜行われる。 The flocculant used in the present invention is anionic polyacrylamide, cationic polyacrylamide, nonionic polyacrylamide, anionic sodium polyacrylate, cationic polyacrylic acid alkyl ester, cationic polymethacrylic acid alkyl ester, cationic Polyan, cationic poly (diallyldimethylammonium chloride), cationic dicyandiamide, cationic amino condensate, anionic sodium alginate, anionic carboxymethylcellulose, nonionic causticized starch, etc., regardless of anionic, cationic or nonionic In addition, any known organic polymer compound may be used regardless of the molecular weight or the amount of the functional group that provides the main characteristics, and the linear or branched shape. It can, it is possible to use sodium aluminum sulfate, aluminate, polyaluminum chloride, ferrous sulfate, ferric chloride, ferric sulfate, any inorganic salts such as chlorinated Kopparasu. Moreover, only one type of flocculant can be used, or a plurality of types can be used. In addition, auxiliary agents such as diatomaceous earth and activated silica, pH adjusters such as sulfuric acid, hydrochloric acid and sodium hydroxide, oxidizing and reducing agents such as manganate, hypochlorite and ferrous sulfate, and coagulants It can also be used. Selection of the coagulant, auxiliary agent, and charged fiber and determination of the addition amount are appropriately performed by taking a jar test, a dehydration test, and the like into consideration of the floc shape and dehydration property.
本発明における電荷を持つ繊維と凝集剤の種類、種類の数、添加量、添加順、濃縮、脱水のタイミングを決定する際には、繊維と凝集剤が反発およびまたは吸着する性質を考慮する必要があるため、これらの電荷を考慮して、良好なフロックが形成されるように、適宜決定される。例えば、アルミニウムイオンや鉄イオンといった正電荷を持ち、汚泥を微細フロックにまとめる働きを持つ金属イオンを１ｐｐｍ以上含む汚泥に、アニオン性凝集剤を添加した後で、アニオン性残基を持つ繊維を添加することができる。また、アニオン性凝集剤を添加した後で、カチオン性凝集剤を添加し、イオンコンプレックス効果により強固なフロックを形成した後でイオンコンプレックス中のアニオン性部位と反発するようにカルボキシル基を持つ繊維、例えば木材パルプを添加することもできるし、アニオン性凝集剤と負の電荷を持つ繊維を同時に添加して、フロックと繊維を電気的に反発させた状態を保持してから、カチオン性凝集剤を用いてフロックを形成させることもできる。また、正の電荷を持つ無機イオンを含む汚泥にアニオン性の凝集剤を添加し、カチオン性の凝集剤を添加し、凝集沈殿処理し、バースクリーンにて汚泥を濃縮した後に、アニオン性の電荷を持つ繊維を添加することもできる。更に、その後、カチオン性の凝集剤を添加して再度フロックを粗大化させることもできる。これらは一例であるため、これらの順番に限定されるものではない。凝集剤と電荷を持つ繊維の電荷の作用を考慮する際に、ゼータ電位を指標とすることが特に好ましく、ゼータ電位の他に、酸化還元電位や、濁度等を指標とすることもできるが、凝集剤と繊維の持つ電荷がバランスよく反発およびまたは引き合いながら、繊維と凝集剤と汚泥が均一に分散し、脱水性のよいフロックが形成されている場合には、フロックの形状が球に近づき、フロックの最長辺と最短辺の比率が１：１に近づくので、ジャーテストを行い目視でフロックの形状を観察して、最もよい添加法を決定するとよい。凝集剤と電荷を持つ繊維の電荷の作用を考慮する際には、ゼータ電位を指標とすることが好ましく、ゼータ電位が−１００〜１００ｍＶの範囲となるように調整することが好ましい。また、ゼータ電位の他に、酸化還元電位や、濁度等を指標とすることもできる。ゼータ電位を測定しながら、目視でフロックの形状を観察して、最もよい添加法を決定するとよい。凝集剤と電荷を持つ繊維は、少なくとも一種を複数回に分けて添加することもできるし、少なくとも一種、もしくは複数種を繰り返して添加することもできる。 When determining the type of fiber and flocculant with charge in the present invention, the number of types, the amount added, the order of addition, the concentration, and the timing of dehydration, it is necessary to consider the properties of the fiber and flocculant to repel and / or adsorb Therefore, in consideration of these charges, it is appropriately determined so that a good floc is formed. For example, an anionic flocculant is added to sludge that has a positive charge such as aluminum ions and iron ions and contains 1 ppm or more of metal ions that have the function of consolidating sludge into fine flocs, and then fibers with anionic residues are added. can do. In addition, after adding an anionic flocculant, after adding a cationic flocculant and forming a strong flock by the ion complex effect, a fiber having a carboxyl group so as to repel an anionic site in the ion complex, For example, wood pulp can be added, or an anionic flocculant and a negatively charged fiber can be added at the same time to keep the floc and fiber electrically repelled, and then the cationic flocculant can be added. It can also be used to form flocs. In addition, an anionic flocculant is added to the sludge containing inorganic ions having a positive charge, a cationic flocculant is added, and the sludge is concentrated by a bar screen. It is also possible to add fibers having Furthermore, after that, a floc can be coarsened again by adding a cationic flocculant. Since these are examples, they are not limited to these orders. When considering the action of the charge of the fiber having a coagulant and a charge, it is particularly preferable to use the zeta potential as an index. In addition to the zeta potential, an oxidation-reduction potential, turbidity, etc. can also be used as an index. When the flocculant and the fiber have repulsive and / or attractive charges in a balanced manner, and the fiber, the flocculant, and sludge are evenly dispersed and flocs with good dewatering properties are formed, the floc shape approaches the sphere Since the ratio of the longest side to the shortest side of floc approaches 1: 1, it is preferable to determine the best addition method by performing a jar test and visually observing the floc shape. When considering the effect of the charge of the flocculant and the charged fiber, it is preferable to use the zeta potential as an index, and it is preferable to adjust the zeta potential to be in the range of −100 to 100 mV. In addition to the zeta potential, an oxidation-reduction potential, turbidity, or the like can be used as an index. While measuring the zeta potential, the best addition method may be determined by visually observing the shape of the floc. At least one kind of the flocculant and the charged fiber can be added in a plurality of times, or at least one kind or a plurality of kinds can be added repeatedly.
本発明における凝集剤の添加法は、公知の如何なる方法も用いることができる。本発明における電荷を持つ繊維の添加法は、電荷を持つ繊維を配管から汚泥の入った容器へ投入する方法や、シャワー方式やスプレー方式で吹きかける方法等、如何なる方法も用いることができる。例えば、乾燥した木材パルプを水中に分散させる機械と、得られたパルプスラリーを添加するポンプを組み合わせた装置を使用することができる。凝集剤と電荷を持つ繊維の混合法は、これらを均一に分散させるために、攪拌機にて攪拌することが望ましいが、その他如何なる公知の混合法も用いることができるし、配管等を通過する際のせん断力で十分に混合できる場合は、特に混合機を使用しなくてもよい。また、凝集剤と電荷を持つ繊維の添加場所は、汚泥の発生後から脱水処理完了までの間であれば如何なる場所でもよいが、凝集沈殿や加圧浮上といった凝集剤を用いた凝集処理装置や、脱水剤の添加および攪拌装置が既設である場合は、その装置を使用することが好ましい。また、凝集処理装置や脱水剤の添加装置および攪拌装置がない場合は、脱水機に凝集剤と電荷を持つ繊維を添加するだけでも、脱水性を向上させることができる。 Any known method can be used as the method for adding the flocculant in the present invention. As a method for adding a charged fiber in the present invention, any method such as a method of charging a charged fiber from a pipe into a container containing sludge, a method of spraying by a shower method or a spray method can be used. For example, an apparatus in which a machine for dispersing dried wood pulp in water and a pump for adding the obtained pulp slurry can be used. In order to uniformly disperse the flocculant and the charged fiber, it is desirable to stir with a stirrer, but any other known mixing method can be used, and when passing through a pipe or the like If mixing can be sufficiently performed with the shearing force, a mixer may not be used. Further, the addition place of the flocculant and the charged fiber may be any place as long as it is between the generation of sludge and the completion of the dehydration treatment. In the case where a dehydrating agent addition and stirring device is already installed, it is preferable to use the device. Further, when there is no aggregating apparatus, dehydrating agent adding apparatus, and stirring apparatus, dehydrating property can be improved only by adding a flocculant and a fiber having electric charge to the dehydrator.
本発明における汚泥の濃縮処理は、凝集沈殿処理、加圧浮上処理、遠心分離機による濃縮処理、バースクリーンやロータリースクリーンのようなスクリーン処理、ろ布を用いたろ過処理等、公知の濃縮処理を行うことができる。 The sludge concentration treatment in the present invention is a known concentration treatment such as coagulation sedimentation treatment, pressurized flotation treatment, concentration treatment with a centrifugal separator, screen treatment such as a bar screen or rotary screen, filtration treatment using a filter cloth, and the like. It can be carried out.
本発明における脱水機は、フィルタープレス、スクリュープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、電気浸透脱水機といった如何なる脱水機も使用することができるが、既存の脱水機を持つ場合は、その脱水機を用いることが好ましい。これまで、下水処理工程や食品製造工程から排出される汚泥のように、汚泥に含まれる繊維分が少ない場合には、連続式のスクリュープレスで脱水すると、脱水機の目穴から汚泥が流出し、脱水が困難であるため、バッチ式のフィルタープレス等が使用されることが多いが、本発明における方法でフロックを調製すると、繊維の効果によってスクリュープレスの目穴から汚泥が流出しにくくなるため、スクリュープレスを用いて連続して脱水することが可能である。そのため、新規に脱水機を設置する場合には、スクリュープレスを選択することが好ましい。また、遠心脱水機にて脱水したあと、スクリュープレスで脱水するなど、複数の脱水機を組み合わせることもできるし、ロータリースクリーンのようなスクリーンで濃縮した後で、スクリュープレスやベルトプレスで脱水することもできる。 As the dehydrator in the present invention, any dehydrator such as a filter press, a screw press, a centrifugal dehydrator, a belt press, and an electroosmotic dehydrator can be used. If an existing dehydrator is provided, the dehydrator is used. It is preferable. Until now, if the sludge contained in the sludge has a low fiber content, such as sludge discharged from sewage treatment processes and food manufacturing processes, the sludge will flow out from the holes in the dehydrator when dewatering with a continuous screw press. However, because it is difficult to dewater, batch type filter presses are often used, but when floc is prepared by the method of the present invention, sludge is less likely to flow out of the screw press holes due to the effect of the fiber. It is possible to continuously dehydrate using a screw press. Therefore, when a dehydrator is newly installed, it is preferable to select a screw press. Multiple dehydrators can be combined, such as dehydrating with a centrifugal press after dehydrating with a centrifugal dehydrator. After concentrating on a screen such as a rotary screen, dehydrating with a screw press or belt press. You can also.
本発明におけるフロックの最長辺と最短辺の比率は、水を入れた容器にフロックを分散させ、定規と共にフロックの写真を撮り、個々のフロックの最長辺と最短辺の長さを測定することによって求められる。また、フロックの位置を変え、同じ操作を３回以上繰り返す必要がある。本発明におけるフロックの体積は、同様の操作で得られた写真から個々のフロックにおける最長辺と最短辺の長さを平均し、この平均値を球体の直径として、球の体積を求める方法にて算出される。例えば、ビーカーに入ったフロックを、ジャーテスターを用いて回転数１０〜６０ｒｐｍで攪拌してフロックを水中に分散させながら、ＣＣＤカメラでビーカー側面から写真を撮り、画像解析装置にて、個々のフロックの最長辺と最短辺の長さを測定する。同じ操作を３回以上繰り返し、最長辺と最短辺の比率と体積を算出する。また、ビーカー中のフロックを攪拌後、攪拌をとめてから写真を取る方法もよいし、実際の操業の場では、攪拌機によってフロックを攪拌しながら、攪拌機上部からフロックの写真を撮影してもよい。 The ratio of the longest side to the shortest side of the floc in the present invention is determined by dispersing the floc in a container filled with water, taking a picture of the floc with a ruler, and measuring the length of the longest side and the shortest side of each floc. Desired. In addition, it is necessary to change the position of the flock and repeat the same operation three times or more. The volume of the floc in the present invention is obtained by averaging the lengths of the longest side and the shortest side of each floc from a photograph obtained by the same operation, and calculating the volume of the sphere using this average value as the diameter of the sphere. Calculated. For example, a flock in a beaker is stirred with a jar tester at a rotation speed of 10 to 60 rpm to disperse the flock in water, and a photograph is taken from the side of the beaker with a CCD camera. Measure the length of the longest side and the shortest side. The same operation is repeated three times or more, and the ratio and volume of the longest side and the shortest side are calculated. In addition, after stirring the floc in the beaker, a method of taking a photo after stopping the stirring may be used, or in an actual operation place, the floc may be taken from the top of the stirrer while stirring the floc with a stirrer. .
以下に本発明の実施例と比較例について述べるが、これらは一例であり、本発明はこれらに限定されない。実施例、比較例における脱水ケーキの含水率を表１に示す。
（実施例１）
製紙工場から排出された汚泥であって硫酸アルミニウムを２００ｐｐｍ含む汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加してフロックを形成した後、カルボキシル基を持つ木材パルプを２ｇ／Ｌ添加し、フロックを形成した。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水した。得られた脱水ケーキの重さを測り、１０５℃に設定した乾燥機にて一昼夜乾燥し、乾燥前後の重さから、下記の式に従い、脱水ケーキの含水率を求めた。
脱水ケーキの含水率（％）＝（脱水後の重さ − 乾燥後の重さ）÷ （脱水後の重さ）×１００
Examples and Comparative Examples of the present invention will be described below, but these are only examples, and the present invention is not limited to these. Table 1 shows the moisture content of the dehydrated cakes in Examples and Comparative Examples.
Example 1
100 g of anionic flocculant is added to sludge discharged from a paper mill and containing 200 ppm of aluminum sulfate. After adding 100 ppm of cationic flocculant to form a floc, 2 g of wood pulp having a carboxyl group is added. / L was added to form a floc. The obtained floc was dehydrated with a screw press. The obtained dehydrated cake was weighed, dried for a whole day and night in a drier set at 105 ° C., and the moisture content of the dehydrated cake was determined from the weight before and after drying according to the following formula.
Moisture content of dehydrated cake (%) = (weight after dehydration-weight after drying) ÷ (weight after dehydration) x 100
（実施例２）
食品製造工場から排出され、ポリ塩化アルミニウムを１００ｐｐｍ含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、カルボキシル基を持つ木材パルプを０．２ｇ／Ｌ添加してから、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、フロックを形成した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Example 2)
100 ppm of anionic flocculant is added to sludge discharged from a food manufacturing plant and containing 100 ppm of polyaluminum chloride, 0.2 g / L of wood pulp having a carboxyl group is added, and then 100 ppm of cationic flocculant is added. Added to form flocs. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（実施例３）
下水処理施設から排出され、塩化第二鉄を１００ｐｐｍ含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍ、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、凝集沈殿処理した。沈殿した汚泥を抜き出し、カルボキシル基を持つ木材パルプを０．２ｇ／Ｌ添加してフロックを形成した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Example 3)
To sludge discharged from a sewage treatment facility and containing 100 ppm of ferric chloride, 100 ppm of anionic flocculant and 100 ppm of cationic flocculant were added, and a coagulation sedimentation treatment was performed. The precipitated sludge was extracted, and 0.2 g / L of wood pulp having a carboxyl group was added to form a floc. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（実施例４）
製紙工場から排出され、塩化第二鉄を１００ｐｐｍ含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍ、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、フロックを形成し、凝集沈殿処理した。沈殿した汚泥を抜き出し、ロータリースクリーンにて濃縮し、カルボキシル基を持つ木材パルプを０．２ｇ／Ｌ添加してフロックを形成した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
Example 4
To the sludge discharged from the paper mill and containing 100 ppm of ferric chloride, 100 ppm of anionic flocculant and 100 ppm of cationic flocculant were added to form a floc and subjected to coagulation precipitation treatment. The precipitated sludge was extracted, concentrated on a rotary screen, and 0.2 g / L of a wood pulp having a carboxyl group was added to form a floc. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（比較例１）
製紙工場から排出された汚泥であって硫酸アルミニウムを２００ｐｐｍを含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加してフロックを形成した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Comparative Example 1)
100 ppm of an anionic flocculant was added to sludge discharged from a paper mill and containing 200 ppm of aluminum sulfate, and 100 ppm of a cationic flocculant was added to form floc. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（比較例２）
食品製造工場から排出され、ポリ塩化アルミニウムを１００ｐｐｍ含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、フロックを形成した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Comparative Example 2)
100 ppm of an anionic flocculant was added to sludge discharged from a food manufacturing factory and containing 100 ppm of polyaluminum chloride, and 100 ppm of a cationic flocculant was added to form a floc. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（比較例３）
下水処理施設から排出され、塩化第二鉄を１００ｐｐｍ含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍ、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、フロックを形成し、凝集沈殿処理した。沈殿した汚泥を抜き出し、スクリュープレスにて脱水した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Comparative Example 3)
To the sludge discharged from the sewage treatment facility and containing 100 ppm of ferric chloride, 100 ppm of anionic flocculant and 100 ppm of cationic flocculant were added to form a floc and subjected to coagulation sedimentation treatment. The precipitated sludge was extracted and dehydrated with a screw press. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（比較例４）
製紙工場から排出され、塩化第二鉄を１００ｐｐｍ含有させた汚泥に、アニオン性凝集剤１００ｐｐｍ、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、フロックを形成し、凝集沈殿処理した。沈殿した汚泥を抜き出し、ロータリースクリーンにて濃縮しスクリュープレスにて脱水した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Comparative Example 4)
To the sludge discharged from the paper mill and containing 100 ppm of ferric chloride, 100 ppm of anionic flocculant and 100 ppm of cationic flocculant were added to form a floc and subjected to coagulation precipitation treatment. The precipitated sludge was extracted, concentrated on a rotary screen, and dehydrated with a screw press. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
（比較例５）
下水処理施設から排出された汚泥に、塩化第二鉄を１００ｐｐｍとカルボキシル基を持つ木材パルプを０．２ｇ／Ｌ添加して、カチオン性凝集剤１００ｐｐｍを添加し、フロックを形成した後に、スクリュープレスにて脱水した。それ以外は実施例１と同じ操作を行い、脱水ケーキの含水率を求めた。
(Comparative Example 5)
The sludge discharged from the sewage treatment facility was added 0.2 g / L of 100 ppm ferric chloride and wood pulp with carboxyl groups, added 100 ppm of the cationic flocculant, and formed a floc. And dehydrated. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to determine the moisture content of the dehydrated cake.
実施例と比較例の比較から明らかなように、汚泥にパルプ繊維を添加していない場合には、脱水後の汚泥ケークの含水率が高い。また、比較例５では、パルプ繊維を添加していても、請求項で規定した形状のフロックの割合が小さく、これに対し、凝集剤を含む汚泥に電荷を持つ繊維を添加し、かつ、フロックの形状として、最長辺と最短辺の比率が１０：１〜１：１の範囲であって、体積として０．１ｍｍ３〜１５ｃｍ３であるフロックが全フロック数の５％以上であるように制御して汚泥を凝集させた場合は、著しくケークの含水率を低減することが可能である。 As is clear from the comparison between Examples and Comparative Examples, when no pulp fiber is added to the sludge, the moisture content of the sludge cake after dehydration is high. Further, in Comparative Example 5, even when pulp fibers are added, the proportion of flocs having the shape defined in the claims is small. On the other hand, fibers having electric charge are added to sludge containing a flocculant, and flocs are added. As a shape, the ratio of the longest side to the shortest side is in the range of 10: 1 to 1: 1, and the flock whose volume is 0.1 mm 3 to 15 cm 3 is controlled to be 5% or more of the total number of flocks. When the sludge is agglomerated, the moisture content of the cake can be significantly reduced.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012218230A JP5751230B2 (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Sludge dewatering method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012218230A JP5751230B2 (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Sludge dewatering method |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015103378A Division JP5975148B2 (en) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | Sludge dewatering method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014069145A JP2014069145A (en) | 2014-04-21 |
| JP5751230B2 true JP5751230B2 (en) | 2015-07-22 |
Family
ID=50744871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012218230A Active JP5751230B2 (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Sludge dewatering method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5751230B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6411182B2 (en) * | 2014-11-13 | 2018-10-24 | 大王製紙株式会社 | Sludge dewatering aid and sludge dewatering method |
| JP6319076B2 (en) * | 2014-12-18 | 2018-05-09 | 王子ホールディングス株式会社 | Sludge dewatering method and sludge dewatering device |
| JP6319075B2 (en) * | 2014-12-18 | 2018-05-09 | 王子ホールディングス株式会社 | Sludge dewatering method and sludge dewatering device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5123276B2 (en) * | 1972-07-26 | 1976-07-15 | ||
| JPS5613099A (en) * | 1979-07-10 | 1981-02-07 | Nichireki Chem Ind Co Ltd | Treating method of sludge |
| JPS61181600A (en) * | 1984-04-25 | 1986-08-14 | Sanyo Chem Ind Ltd | Aid for dehydrating sludge and its method |
| JPS60227898A (en) * | 1984-04-25 | 1985-11-13 | Sanyo Chem Ind Ltd | Dehydrating method of sludge |
| JPS63240999A (en) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Ebara Infilco Co Ltd | Dehydration of organic sludge |
| JP2620749B2 (en) * | 1993-09-01 | 1997-06-18 | 靖晴 関下 | Sludge treatment method |
| JP2001121199A (en) * | 1999-10-27 | 2001-05-08 | West Japan Railway Co | Method for dehydrating sludge and dehydrating system |
| JP4966258B2 (en) * | 2008-06-19 | 2012-07-04 | 水ｉｎｇ株式会社 | Method and apparatus for dewatering organic sludge |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012218230A patent/JP5751230B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014069145A (en) | 2014-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6319076B2 (en) | Sludge dewatering method and sludge dewatering device | |
| US9776900B2 (en) | Use of celluloses in sludge dewatering, and sludge products thereof | |
| JP6378865B2 (en) | Sludge treatment method and apparatus | |
| GB2082163A (en) | Dewatering sludges | |
| JP5521272B2 (en) | Sludge or wastewater treatment method | |
| JP6861554B2 (en) | Dehydrating agent for sludge | |
| JP5751230B2 (en) | Sludge dewatering method | |
| JPWO2014021228A1 (en) | Sludge treatment method and treatment apparatus | |
| JP4937779B2 (en) | Method for dewatering organic sludge | |
| JP2006305518A (en) | Method and apparatus for dewatering sludge | |
| JP5621255B2 (en) | Treatment method of inorganic waste water | |
| JP2006291024A (en) | Sludge dehydrating agent composition and method for dehydrating sludge | |
| JP6362305B2 (en) | Sludge treatment method and apparatus | |
| JP5975148B2 (en) | Sludge dewatering method | |
| JPH06239B2 (en) | Dewatering method of organic sludge | |
| JP2013000712A (en) | Dehydration method and apparatus for organic sludge | |
| JP4816374B2 (en) | Coagulation method of high water content sludge | |
| JP6362304B2 (en) | Sludge treatment method and apparatus | |
| CN102002878A (en) | Method for recovering slurry from papermaking sewage | |
| JP2019111496A (en) | Method and apparatus for treating water to be treated | |
| JP6319075B2 (en) | Sludge dewatering method and sludge dewatering device | |
| CN109179965A (en) | It is a kind of for compound conditioned dose of sludge high-efficiency dehydration and mud dewatering method | |
| JP5723916B2 (en) | Method and apparatus for dewatering organic sludge | |
| JP2004121997A (en) | Sludge dehydrating agent and sludge dehydrating method | |
| JP2004195370A (en) | Method for dehydrating digested sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140918 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20140918 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140918 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141211 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20141211 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141222 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150220 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150421 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150504 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5751230 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |